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20.9: 晶体场理论 - 泰特拉赫德拉尔和方形平面复合体
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晶体场理论 - 泰特拉赫德拉尔和方形平面复合体
 
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20.9: 晶体场理论 - 泰特拉赫德拉尔和方形平面复合体

特特拉赫德拉尔综合体

晶体场理论 (CFT) 适用于八角形以外的几何分子。在八角形复合体中,dx2+y2dz2轨道的叶直接指向配体。对于三角形复合体,d轨道保持原位,但轴之间只有四个配体。没有一个轨道直接指向三叶虫。但是,dx2-y2dz2轨道(沿笛卡尔轴)与配体重叠小于dxy、d xzdyz轨道。通过与八角星的类比,可以像图1所示预测天体晶体场中d轨道的能量图。为了避免混淆,八角形 eg集将变为四角e集,八角形t2g集将变为t2集。

Image1

图 1. 将金属离子的 d 轨道分裂到八角形和三叶虫晶体场下。与八角晶体场相比,八角晶体场中的分裂模式是反向的。八角形复合体的晶体场分裂能量,或Δ八分之一,大于晶体场分裂能量的三角形复合物,Δ泰特

由于CFT基于静电排斥,相对于其他轨道组,靠近配体的轨道将不稳定,并在能量上升高。分裂小于八角形复合物,因为重叠较少,所以晶体场分裂能量,或Δtet 通常较小。

方形平面综合体

另一个常见的几何形状是方形平面图。可以考虑将方形平面几何形状视为八角形结构,并去除一对配体。已删除的配体假定为z轴上。这改变了d轨道的分布,因为z轴上或附近的轨道变得更加稳定,而 x 轴或y轴上或附近的轨道则变得不太稳定。这导致八角形 t 2geg集分裂,并给出一个更复杂的拆分模式 (图 2)。

Image2

图2。 在方形平面晶体场中分割 t2g 集和 eg 组轨道。方形平面复合物(或Δsp)的晶体场分裂能量大于Δ八度

本文改编自 Openstax, 化学 2e, 第 19.3 节: 协调化合物的光学和磁性特性

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